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Perda de Solo – Equação

Universal

Disciplina: Manejo de Solos - 6340

Curso: Engenharia Agronômica – 6º período

Professor: João Eduardo Ribeiro da Silva

Centro Universitário do Triângulo Introdução

• A erosão do solo tem duas causas principais: aágua e o vento

• Em regiões úmidas, a água é o fator maisimportante na erosão

Introdução

• Erosão: a energia da gota de água desloca apartícula de solo, havendo transporte edeposição.

Fonte: Dane County, USA, 2003 – Chapter 2 – Erosion Control

Introdução

• Nos Estados Unidos a média de erosão é de 14ton/ha/ano, sendo:

– 8 ton/ha/ano devido a água

– 6 ton ton/ha/ano devido ao vento

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Introdução

• Admite-se como tolerável o limite de 12,5ton/ha/ano

• No Brasil, a média é de 25 ton/ha/ano

Introdução

• Relatório da FAO, em parceria com a Embrapa(2015)

Introdução


– 33% dos solos do mundo estão degradados

Introdução


– Erosão elimina 40 bilhões de toneladas de solopor ano no Mundo.

– Perda de área até 2050 seria do tamanho da áreaagrícola da Índia.

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Introdução


– Erosão elimina 40 bilhões de toneladas de solopor ano no Mundo.

– Perda de área até 2050 seria do tamanho da áreaagrícola da Índia.

Introdução

• Relatório da FAO, em parceria com a Embrapa(2015). Perda de produtividade:

– 7,6 milhões de toneladas de cereais por ano

– Até 2050, perdas de 253 milhões de toneladas decereais

Introdução

• Consequências da perda de solo:

– Perda de nutrientes

– Maior gasto com fertilizantes

– Menor infiltração de água

– Menor retenção de água

– Perda total da área produtiva

Introdução

Fonte: IPT – São Paulo

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Introdução


Introdução


Introdução

• Cerca de 50% dos solos latino-americanosestão sofrendo algum tipo de degradação.

• No Brasil, os principais problemasencontrados são erosão, perda de carbonoorgânico, e desequilíbrio de nutrientes

Introdução

• Até 2030 será necessário aumentar aprodutividade mundial de alimentos em 60%

para suprir a população que somará 8,5

bilhões de pessoas. (FAO, 2015).

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Introdução

Fonte: Dane County, USA, 2003 – Chapter 2 – Erosion controle

Introdução

Fonte: Google Imagens

Hydroseeding

Introdução


Hydroseeding

Introdução


Hydroseeding

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Introdução


Hydroseeding

Introdução

• No processo de erosão é importante aequação universal de perda de solo chamadade RUSLE (Universal Soil Loss Equation)

• O maior propósito da Equação RUSLE é servircomo guia sistemático no planejamento daconservação do solo

Equação Universal de Perda de Solo

(EUPS), ou Universal Soil Loss

Equation (RUSLE)

• O modelo mais conhecido para estimar aperda do solo pela erosão hídrica é o RUSLE,que foi desenvolvido por Wischmeier e Smithem 1965

Equação Universal de Perda de Solo (EUPS), ou

Universal Soil Loss Equation (RUSLE)

• O modelo prevê a quantidade de solo perdida (ton/ha/ano), com base emcinco parâmetros:

A= R. K. L S. C . P

• Sendo:– A= perda anual de solo do solo (ton/ha/ano) devido ao escoamento

superficial;– R= fator de erosividade da chuva (mm/h)– K= fator de erodibilidade do solo, que varia de 0,03 a 0,79 ton/MJ/ha/(mm/h)– LS= fator de declividade e comprimento de encosta (adimensional)– C= fator de prática de cultura, variando de 0,001 a 1,0 (adimensional)– P= fator de prática de cultura contra erosão, que varia de 0,3 a 1,0

(adimensional)

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Fator de Erosividade R

• O fator de erosividade da chuva R é um índicenúmero que representa o potencial de chuvae enxurrada para provocar erosão em umaárea sem proteção.


• A perda de solo provocada por chuvas numaárea cultivada é diretamente proporcional aoproduto da energia cinética da chuva pela suaintensidade máxima em 30 minutos.


• Esse produto é denominado de índice de erosão(EI30)

(EI)= 6,886 x (Pm2/P) 0,85

– Sendo:

– P = precipitação média anual (mm)

– Pm = precipitação média mensal (mm)

– (EI) = média mensal do índice de erosão emMJ.mm/h.ha

– R = Σ(EI) – Fator de Erosividade


• A média dos valores anuais de EI30 de um longoperíodo de tempo (mais de vinte anos) é o valor dofator de erosividade da chuva R.

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• Média mensal de energia de erosão (EI) dacidade de São Paulo • A erosividade das chuvas também exerce diferentes

influências na tendência dos solos de sofrerem erosão

As chuvas tambémsão mais erosivas nosmeses de Outubro aJaneiro


Fator de Erosividade R Fator de Erosividade R

• Mello et al. (2007)

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Fator de Erodibilidade do Solo K

• O fator de erodibilidade do solo K é a taxa de perdado solo por unidade de erosividade da chuva(MJ.mm/h.ha) para um local de referência,correspondente a um determinado solo e a uma áreade encosta de comprimento igual a 22,1 m e decliveuniforme de 9%


Declive = 9%

Sedimentos

CHUVA


• K= fator de erodibilidade do solo (ton/MJ)/(mm/h).

• É necessário a porcentagem de areia, de silte e dematéria orgânica para se achar o valor deerodibilidade K.


• K= fator de erodibilidade do solo (ton/MJ)/(mm/h).

• É necessário a porcentagem de areia, de silte e dematéria orgânica para se achar o valor deerodibilidade K.

• Há vários métodos para se achar o valor de K

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Fator de erodibilidade K do solo

Fonte: Wanielista (1978)

Valores de K de acordo com o tipo de

solo

Triângulo de textura do solo

Fonte: USDA


• O valor de K representa a susceptibilidade do solo aerosão e a quantidade de runoff.

• A textura do solo, a matéria orgânica, a estrutura e apermeabilidade determinam a erodibilidade de umsolo em particular.

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• O valor de K representa a susceptibilidade do solo aerosão e a quantidade de runoff.

• A textura do solo, a matéria orgânica, a estrutura e apermeabilidade determinam a erodibilidade de umsolo em particular.

Fator topográfico LS

• O fator topográfico (LS) combina dois fatores: L função do comprimento da rampa e S função da declividade média.

– O produto (LS) é fornecido pela Equação de Bertoni:

LS= 0,00984 . S 1,18. Lx 0,63

– Sendo:

– (LS)= fator topográfico

– S= declividade média da encosta (%), sendo: S ≤ 35%

– Lx= comprimento da rampa (m) sendo: 10m ≤ L ≤ 180m


Obs.: Não há precisão nos cálculos quando a rampa

tiver mais que 180 m ou quando a declividade da

rampa for maior que 35%.


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Fator topográfico LS Fator topográfico LS

Fator topográfico LS Fator topográfico LS

• Como achar a declividade da encosta, em % ???

Desnível (m)

Declividade (%) = Desnível

Distância

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Fator de práticas de cultura C

• Quando foi feito o RUSLE foi somente para culturasde plantações. Depois foi expandido para outrasáreas como de mineração.


• O solo gramado apresenta valor da C da prática decultura de 0,001, que é um valor baixo o que mostraque os gramados funcionam muito bem contra aerosão dos solos.

Fator de prática contra erosão P

• As práticas de conservação do solo podem reduzirenormemente a perdas do solo: técnicas deterraceamento, faixas de contorno niveladas ecordões de vegetação permanente devem serutilizados no manejo dos solo sujeitos a forteserosões.

Fator de prática contra erosão P

Valores de P para alguns tipos de manejo de solos

Fator P de práticas contra erosão

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Considerações sobre a EUPS

• Ela prevê uma média de perda de solo

• Não calcula a deposição de sedimentos, mas avalia opotencial de perda de solo de uma área ou bacia

• A erosão é devida a energia da chuva e não se aplicaà erosão nas voçorocas

• São necessários no mínimo 20 anos de dados dechuvas

Exercício Proposto

• Calcular a perda anual de solo de uma área urbana com 32 ha.

• A área alta tem comprimento da encosta de L = 400 m edeclividade média de S = 3%.

• O fator de erosividade das chuvas da região, que fica naRegião Metropolitana de São Paulo, conforme mapa deisoerosividade, é de R = 675 (MJ.mm)/(ha.h).

• O fator de erodibilidade K do solo, tabelado, para areia finacom 4% de matéria orgânica é de K= 0,37(ton.ha.h)/(ha.MJ.mm).

• O fator de prática de cultura, tabelado, para áreas urbanas é C= 0,01.

• O fator de manejo contra a erosão, tabelado, para áreasurbanas é P = 1,00.

Exercício PropostoFator de Erodibilidade do solo K

Exercício Proposto


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Exercício Proposto

Fator de práticas contra a erosão P

Resolução do Exercício

• O produto LS da urbana em São Paulo é:

• L.S= 0,00984 . S1,18. Lx 0,63

• L.S= 0,00984 x 31,18. 4000,63

• LS= 1,57

• Substituindo os valores na Equação da RUSLE temos:

• Psolo= R. K. (L .S). C . P • Psolo= 675 x 0,37 x (1,57) x 0,01 x 1,0 = 3,92 ton/ha/ano• Psolo= 3,92 tonelada por ano/ha

• Perda de solo anual da área urbana será: • Perda anual = 3,92 ton/ha/ano x 32 ha= 125,44 ton/ano

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